O calcário é uma rocha sedimentar composta principalmente de calcita (carbonato de cálcio, CaCO3). É tipicamente formado em ambientes marinhos ou lacustres e precipitado por processos biológicos e químicos. As características e os tipos de calcário são os seguintes: • Cor: Geralmente cinza, branco, amarelo, marrom, etc., dependendo das impurezas que contém.
• Textura: A textura geralmente é uniforme e fina, mas também pode conter fósseis ou outros fragmentos de rocha.
• Estrutura: O calcário pode ter estruturas granulares, cristalinas, bioclásticas ou outras.
• Dureza: Sua dureza de Mohs é cerca de 3, o que o torna relativamente macio.
• Solubilidade: É facilmente solúvel em ácido, produzindo bolhas de dióxido de carbono.
De acordo com diversas normas, o calcário pode ser processado para produzir uma variedade de produtos, amplamente utilizados em diferentes indústrias. Abaixo, apresentamos alguns dos principais produtos derivados do processamento de minério de calcário e suas aplicações:
1. Cimento Portland
Após a britagem, moagem e mistura do calcário com argila e outros materiais auxiliares, a mistura é moída novamente até atingir o tamanho de partícula apropriado. Os materiais pulverizados são enviados para um forno rotativo e calcinados a alta temperatura (cerca de 1450 °C) para formar o clínquer. Após a adição de uma quantidade adequada de gesso, o clínquer é moído até formar um pó muito fino, resultando no cimento acabado.
2. Pedra de construção
O calcário é usado como material básico na construção civil, como fundações e paredes, principalmente em edifícios civis. Sua acessibilidade ajuda a aumentar a estabilidade estrutural e a reduzir custos.
3. Vidro
Na fabricação de vidro, o calcário é misturado com carbonato de sódio (Na2CO3) e quartzo (SiO2) em proporções precisas e derretido em altas temperaturas para reagir e formar silicato de cálcio (CaSiO3) e dióxido de carbono (CO2), produzindo assim vidro comum.
4. Auxiliar de fundição de minério de ferro
O calcário atua como dessulfurizador no processo de fundição do ferro, auxiliando na remoção do dióxido de silício (SiO₂) do minério de ferro. Ele forma silicato de cálcio de baixo ponto de fusão (CaSiO₂), o que facilita a remoção de impurezas do ferro fundido.
5. Cal viva (CaO)
Quando o calcário é calcinado e decomposto em altas temperaturas (900 °C – 1300 °C), produz óxido de cálcio (CaO), ou cal viva. Esse processo normalmente ocorre em um forno vertical ou rotativo. A cal viva é usada como agente desidratante em materiais de construção, dessecantes, explosivos e em comida, medicina e outras indústrias.
6. Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2)
Também conhecido como cal apagada ou cal hidratada, o hidróxido de cálcio é produzido pela adição de água à cal virgem. Essa etapa ocorre em um digestor especialmente projetado para controlar a temperatura e a umidade. É usado para criar calda bordalesa, melhorar solos ácidos, tratar águas residuais ácidas e muito mais.
7. Carbonato de cálcio moído (GCC)
O calcário extraído da pedreira é inicialmente britado e depois moído em pó fino por um moinho de bolas ou outro equipamento de moagem. O pó é classificado usando um separador de ar para garantir a distribuição granulométrica necessária. Devido à sua alta pureza química, inércia e estabilidade térmica, é amplamente utilizado como enchimento em indústrias como fabricação de papel, plásticos, borracha e revestimentos.
8. Carbonato de cálcio precipitado (PCC)
Preparação Química: Calcário de alta pureza é utilizado como matéria-prima, e a cal viva é obtida pela calcinação do calcário. A cal viva é então digerida para produzir uma pasta de hidróxido de cálcio, que é precipitada e convertida em cristais de carbonato de cálcio na presença de dióxido de carbono. Finalmente, os produtos de carbonato de cálcio precipitado (CCP) são obtidos por meio de filtração, lavagem, secagem e outros processos. Devido ao seu tamanho de partícula fino e grande área superficial, é adequado para uso em borracha, plásticos, fabricação de papel, materiais de construção, tintas, produtos químicos de uso diário e outras áreas.
9. Areia de fundição:
Calcário com uma faixa granulométrica adequada é selecionado para britagem e peneiramento, a fim de atender aos requisitos da areia de fundição. Ligantes e outros aditivos são adicionados conforme necessário e misturados cuidadosamente à areia calcária. Este tipo de areia de moldagem apresenta desempenho superior ao da areia de quartzo, melhorando a qualidade da superfície e o acabamento das peças fundidas, além de reduzir o risco de silicose ocupacional.
10. Absorvente de dessulfuração:
O calcário é britado e moído em pó fino para capturar efetivamente o gás SO₂ durante o processo de dessulfurização. O pó de calcário é misturado com água e transformado em uma pasta fluida para uso em sistemas de dessulfurização de gases de combustão úmidos. Nesses sistemas, o calcário pulverizado reage quimicamente com o dióxido de enxofre presente nos gases de combustão para atingir a dessulfurização.
11. Cal Ativa e Cal Passivada
A cal ativa é um aditivo metalúrgico de alta qualidade, enquanto a cal passivada apresenta excelente absorção de umidade e desempenho de injeção. Ambas são utilizadas principalmente na indústria siderúrgica como aditivos para sinterização de minérios, agentes de formação de escória e agentes de dessulfuração e desfosforação no pré-tratamento de ferro fundido.
12. Carbonato de cálcio de grau farmacêutico:
O carbonato de cálcio comestível e de grau farmacêutico que atende a padrões rigorosos é usado como aditivo nutricional em comprimidos de suplemento de cálcio e comprimidos multivitamínicos, bem como fortificante na indústria alimentícia.
13. Carbonato de cálcio comestível:
O calcário selecionado como matéria-prima é de alta pureza, atendendo aos padrões de segurança alimentar. Para garantir a segurança e a pureza do produto, são implementadas rigorosas medidas de controle de qualidade, como moagem ultrafina, purificação e desinfecção. É amplamente utilizado nas indústrias de suplementos de cálcio, nutrição e alimentos saudáveis, em produtos como laticínios, bebidas e bolos, para aumentar o teor de cálcio e melhorar o sabor.
A lista acima descreve os principais tipos de produtos derivados do processamento de minério de calcário. Cada produto desempenha um papel indispensável em seus respectivos campos de aplicação devido às suas propriedades e funções únicas. Com os avanços da ciência e da tecnologia, o processamento profundo do calcário continua a evoluir, tornando seus derivados mais diversificados e atendendo às crescentes demandas do mercado.
Para melhorar o valor e a qualidade do calcário, ele é pré-selecionado com equipamentos de beneficiamento mineral para remover impurezas. Esse processo ajuda a aumentar a pureza e a qualidade do produto final, atendendo assim a uma gama mais ampla de necessidades de aplicação.
Entre os equipamentos utilizados nesse processo estão dispositivos fotoelétricos de processamento de minerais, como classificadores de cores de minério e classificadores de inteligência artificial (IA).
Classificador de cores
O classificador de cores detecta principalmente as diferenças de cor nos materiais usando sensores ópticos para distinguir entre substâncias-alvo e impurezas. Quando o calcário passa pela máquina, os sensores identificam partículas com cores diferentes do calcário puro. Essas impurezas são então sopradas para fora da linha de produção usando ar comprimido ou outros meios. Este método é altamente eficaz na remoção de impurezas com cores significativamente diferentes.
Máquina de classificação de IA:
Em comparação com os classificadores de cores tradicionais, as máquinas de classificação com IA empregam tecnologias mais avançadas, incluindo, entre outras, visão computacional e algoritmos de aprendizado profundo. Essas máquinas não apenas classificam por cor, mas também identificam e separam com precisão as impurezas com base em características multidimensionais, como formato, textura, brilho e outras características. Após o treinamento, o sistema de IA consegue detectar pequenas e complexas diferenças, tornando-o mais eficaz no tratamento de impurezas com cor semelhante à do calcário, mas com composição diferente.
Escolhendo o equipamento certo:
Ao selecionar equipamentos adequados, as empresas de mineração devem considerar os seguintes fatores:
a. O tipo de impurezas na matéria-prima calcária e suas propriedades físicas (como cor, forma, densidade, etc.).
b. Os requisitos de velocidade e volume de processamento da linha de produção.
c. O orçamento de investimento e a assistência técnica manutenção capacidades do equipamento.
Além disso, dependendo das condições reais, pode ser necessário pré-tratar o calcário (como britagem e peneiramento) para garantir o melhor efeito de triagem. A calibração e a manutenção regulares do equipamento de triagem também são essenciais para garantir uma operação estável e um desempenho eficiente a longo prazo.
